MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO IV

AÇOS 

Liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono.

Matérias primas e processos de fabricação do aço

Extração do ferro no alto forno – o ferro é extraído dos seus minérios por meio de reações de redução, obtidas através da ação do carbono, sob a forma de carvão. No alto forno o minério é reduzido a  ferro metálico, a ganga (impurezas em relação ao minério) e as cinzas são transformadas em escória e além disso o ferro absorve metais, metaloides e não-metais que alteram as suas propriedades. O ferro que sai do alto forno chama-se gusa e é ainda inaplicável como material de construção. A partir da gusa de

alto forno, obtém-se 3 tipos de materiais, na percentagem de carbono que contém:

. ferro macio = C < 0,025%

. aço = 0,1%  <  C < 1,7%

. ferro fundido = 1,7% < C < 5%

Purificação da gusa – consiste no aproveitamento da fácil oxidação dos elementos que a gusa contém. No convertidor, a gusa em fusão é atravessada por uma corrente de oxigênio e os elementos oxidados escapam-se para a atmosfera em óxidos no estados gasoso ou permanecem no banho sob a forma de escórias separando-se do aço por diferença de densidade. Dos convertidores, o aço em fusão é moldado em bilites (barra com alguns metros de comprimento e pequena secção) ou lingotes.

Moldagem

-       extrusão – o lingote é refundido e obrigado a passar, sob pressão, por orifícios com a

forma desejada, e esfriado;

-       laminagem – o material é levado ao rubro e obrigado a passar entre cilindros com

espaçamentos e diâmetros cada vez menores (fieira);

-       trefilamento ou estiramento – o metal é ligeiramente aquecido e forçado a passar por

orifícios de moldagem.

Tratamentos mecânicos – também chamados de “tratamento a frio”, são processos que alteram as características mecânicas do aço, nomeadamente a tenção limite de cedência e a extensão de rotura.

. laminagem a frio – esforços impostos à compressão transversal (deformação longitudinal permanente);

.   estiragem – esforços impostos à torção e tração simples (aplicação de tração às barras ou fios (obtenção de peças heterogêneas nas dimensões e diâmetros));

.    trefilagem – esforços impostos à tração (estiragem através de fieiras).

Natureza e características mecânicas dos aços

Aptidão para a dobragem – uma vez que o aço endurecido a frio (diz-se que o aço foi endurecido a frio, se após a moldagem, o aço for trabalhado a frio e antes da sua utilização ocorrer envelhecimento) é frágil, tem tendência a fendilhar quando dobrado

Ensaio de dobragem - a REBAP exige este ensaio para varões de qualquer diâmetro de superfície lisa e para varões de diâmetro inferior a 12 mm de superfície nervurada.

­    o espaçamento entre os apoios deve ser de 2x diâmetro do mandaril + 3x diâmetro do varão;

­    o mandaril é colocado sobre o varão a meio vão;

­    exerce-se força até se verificar um ângulo de dobragem de 180°.

Obs.: O aço é aceitável se não fendilhar na zona de dobragem.

Ensaio de desdobragem – a REBAP exige este ensaio para varões nervurados de diâmetro de superfície a 12 mm.

-       o varão é dobrado a 90°, segundo a técnica do ensaio anterior;

-       envelhecimento artificial (30 min a 100º C e arrefecimento à temperatura ambiente);

-       desdobragem de 20º.

Características geométricas dos varões

Configuração superficial

. lisos (sem rugosidades ou saliências);

. nervurados (com saliências) – existem nervuras (inicialmente paralelas ao eixo do varão, mas se ele for endurecido a frio por torção formam um certo ângulo com o eixo);

. contínuas e descontínuas;

. indentados (têm uma série de cavidades tipo pneu);

O aço nervurado é o que tem melhor aderência ao betão.

Aderência ao betão

Alta aderência – os varões que não fendilham, mesmo quando sujeitos a tensões elevadas – varões rugosos;

Aderência normal – os que não contém o requisito anterior – varões lisos e rugosos.

Obs.: A avaliação é feita com base nas dimensões e configurações das nervuras ou nos ensaios de viga e arrancamento.

Ensaio de viga – é o ensaio mais preferível, pois usa condições mais reais.

-       o varão só está aderente ao betão no comprimento dos 10f, o resto do varão

encontra-se numa bainha, onde não há contato com o betão, dentro da qual pode deslizar livremente;

-       o objetivo é medir (nas extremidades) a força a partir da qual há deslizamento do

varão.

Ensaio de arrancamento (pull–out–test) – consiste em submeter o varão a uma força de tração aplicada numa das extremidades, ficando a outra livre. A relação entre a força aplicada e o deslocamento medido na extremidade oposta à solicitação, constitui o resultado do ensaio.

Nomenclatura

Segundo a REBAB, as designações inseridas na caracterização de um aço são:

L – liso

R – rugoso

N – laminado a quente

E – endurecido a frio

Assim um tipo de aço pode ser: A235NR, o qual é um aço (A), de tensão de cedência de 235 MPa, laminado a quente (N), de superfície rugosa (R).

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Assista a esse vídeo sobre o ensaio de dobramento do aço, realizado pela Universidade Estadual de Maringá - PR.

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CORAÇÃO DE AÇO

Me encosto sedento e feliz no seu regaço
Buscando em teu corpo um espaço
Você me afasta do abraço
Agora para mim é pouco, é pedaço
Parece-me que o teu cansaço
É na verdade o rompimento dos laços
Você desistiu, desvia o passo
Teu coração
È duro, estéril e frio como aço